基于重庆市国土资源GNSS网络信息系统的滑坡地质灾害监测技术研究

基于重庆市国土资源GNSS网络信息系统的高精度GNSS基准站和GPS滑坡地质灾害监测点数据,本文搭建了滑坡地质灾害监测平台;并利用该平台进行了滑坡地质灾害形变量和稳定性实验,通过获取120分钟一组的监测数据,验证了本文研究方法对中长距离滑坡地质灾害监测的可行性。     

精密水准与GNSS垂向形变关系研究——以天山构造带为例

以天山构造带区域为例,分别用精密水准和GNSS给出地壳形变垂直运动速率矢量图,对其差异及差异形成的原因进行深入分析和探讨,并基于优势互补原则,给出二者融合的形变图像。根据多年研究经验认为,该方法得到的垂直形变图在强震中长期预测中具有较为重要的应用价值。     

Sentinel-1 SAR数据约束的2018年谢通门MW5.8地震同震破裂模型

通过Sentinel-1卫星升降轨数据获取谢通门地震的同震形变场,并基于均匀弹性半无限位错模型反演地震的同震滑动分布模型。InSAR同震形变场表明,升降轨视线向最大形变量分别为0.049 m和0.051 m,形变场长轴大致呈南北方向,位于甲岗-定结断裂西侧。通过对倾角和倾向进行格网搜索发现,西倾节面更可能为该地震的发震节面。反演结果表明,滑动分布主要位于2~10 km深度范围内,平均滑动量为0.02 m,最大滑动量为0.10 m,发震断层倾角为47°,平均滑动角为-81.60°,显示该地震以正倾滑动为主。大地测量数据约束的该地震震中为30.27°N、87.75°E,震源深度为6.58 km,释放地震矩为5.056×10¹⁷ Nm,对应矩震级为M_W5.7,与GCMT、USGS公布的震级基本一致。综合分析震中位置和滑动机制认为,甲岗-定结断裂的分支断层为本次谢通门地震的发震断层。     

基于HVCE-RBFNN的矿区地表三维形变监测研究

提出一种融合赫尔默特方差分量估计和径向基函数神经网络(HVCE-RBFNN)的三维形变计算方法,结合GNSS和InSAR监测数据,解算甘肃省金昌市金川西二采矿区的地表三维形变场。结果表明,基于HVCE-RBFNN方法获取的三维形变结果精度高于传统方法,其东西向、南北向和垂直向的均方根误差(RMSE)分别为20.85 mm、7.41 mm和34.47 mm,3个方向的最大形变量分别为228 mm、300 mm和193 mm,采空区形变空间分布符合开采沉陷规律。     

通海台垂直摆受建筑载荷影响的数值模拟研究

针对通海台垂直摆NS和EW测项自2019-04出现同步趋势转折变化,计算2017~2020年NS和EW测项M₂波潮汐因子。结合监测井等地下介质结构资料,构建通海台沿垂向分层的三维有限元物理模型,定量分析不同岩石参数模型下建筑载荷对通海台NS向及EW向位移影响的差异特征。结果表明：1）2019-04后NS测项N倾变化量达到约2 750 ms,而EW测项E倾变化量达到约580 ms,NS测项趋势变化量显著大于EW测项;2）2017~2020年NS和EW测项M₂波潮汐因子较为稳定,NS测项M₂波潮汐因子在0.7左右波动,EW测项M₂波潮汐因子在0.52左右波动,数据的转折变化未能在潮汐频段引起同步变化;3）位于通海台东北部的医院建筑物载荷在通海台附近产生N向和E向位移加载,与垂直摆NS和EW测项在2019-04后出现的N倾和E倾趋势转折变化较为一致,模拟得到的N向位移量约为E向位移量的3倍。     

利用DS-InSAR技术监测黄河三角洲地表形变

针对黄河三角洲地区湿地及农田多、范围大,导致PS-InSAR技术难以获取高密度地表形变信息的问题,提出一种基于分布式目标InSAR（DS-InSAR）的黄河三角洲地表形变监测方法。该方法通过置信区间估计选取同质像元点,利用特征值分解方法计算主散射体对应相位值以达到相位优化的目的,再根据时空相干性确定分布式目标,最后建模解算时序地表形变信息。以26景Sentinel-1A影像为数据源,提取2019-12～2020-12期间黄河三角洲地区的地表沉降信息,与PS-InSAR方法结果相比,点位密度提高5.56倍;两种方法获取的同名点对形变速率的相关系数为0.727,说明两者具有很好的一致性。实验结果表明,研究区内存在4处明显沉降区域,最大沉降速率达-238 mm/a,经分析及实地调查验证,其主要影响因素为地下卤水及油气开采。     

海底扩张的潮汐模式

2000年6月底，东京以南的伊豆岛开始发生火山与地震活动。此后，在伊豆岛观测到异常的地壳变形，8月底，火山与地震活动达到高潮。对潮汐与火山和地震活动的关系进行了分析，认为：地壳变形是由伊豆岛的岩脉侵入引起的，并且与强潮汐天文条件相对应。根据观测和计算数据提出了海底扩张的潮汐模式。     

意大利南部贝内文托地区的上地壳结构：断层非均匀性和大地震的潜在性

贝内文托地区是亚平宁孕震带的一部分。该带在历史上和现代都曾经历过大的破坏性地震事件。研究地区位于伊尔皮尼亚断层的北端。该断层在1980年伴随着造成大约3000人伤亡的M_s=6.9正断层地震产生了破裂。本文旨在了解贝内文托地区上地壳的横向非均匀性并试图确定可能发生大地震的断裂段。这一工作受到识别那些由速度异常推断的大断层的岩石非均匀性可反映断裂块存在的启发。这些断裂块在大的破裂间隙中表现不同。本文中,我们利用由地方地震台阵于1991年和1992年记录的背景地震活动来确定贝内文托地区的地壳结构。这些资料提供了一个研究在几次大地震发生之前大的孕震层的构造间断性存在的很好的机会。我们已获得的主要成果是得到了在马泰塞石灰岩地块下边上地壳中两个NW走向的高速层的轮廓。这些高速层被解释成在至少2km深度处向下延伸30～40km的高强度区。这些高速层与历史地震(1688年,1805年)的最大烈度区的对应性表明,这些异常描述了有可能产生M=6.5～7.0的地震的南亚平宁地震带中两个断裂段的范围,根据层析成象结果得出的两个地段与等震区之间的横向偏离可能与横向右旋断层有关。     

MLH与MLZ的对比研究

本文利用烟台、莱阳、五莲等6个地震台1980—1988年间短周期地震仪的记录资料,统计了1158个地震的水平向地动位移A_(μH)和垂直向地动位移Aμz之间的关系,结果表明,水平向地动位移普遍大于垂直向地动位移,统计关系式为A_(μH)=1.237—1.838A_(μZ)。利用这些地震的水平向和垂直向地动位移分别计算了水平向震级M_(LH)和垂直向震级M_(LZ),而后进行了对比分析,结果为水平向震级比垂直向震级平均偏高0.152级。另外分析讨论了M_(LH)与M_(LZ)的偏差与震中距的关系。     

GPS/LEO掩星技术中超折射效应的修正

在GPS掩星探测地球大气技术中，Abel积分变换要求大气折射指数n是折射半径a的单值函数，当大气折射率的垂直梯度达到小于一个极限值dN／dr≈-0．16N-unit m^-1上述单值性不成立，称其为超折射，此时Abel积分变换不再适用,如果还是在形式上应用经典的Abel变换，在反演结果中就会产生负大气折射率偏差．描述了低对流层中超折射现象的物理特性和数学表示；在广义Abel积分变换的基础上，讨论了超折射层内和超折射层下的大气剖面反演算法；选择了一个简单的采样间隔内等大气折射率垂直梯度假设，对英国高分辨率无线电探空观测资料进行模拟计算，验证了负超折射与大气折射率偏差的关系，并提出的广义Abel变换的合理性.